JPH03133460A - バルーンインフューザー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は所定量の薬液を血管、膀胱等に、少しずつ持続
して注入するためのバルーンインフューザーに関し、更
に詳しくは、バルーン内に加圧状態で貯蔵した薬液を、
一定速度で長時間少しずつ持続して患者に注入すること
ができるバルーンインフューザーに関する。

〔従来の技術〕

従来より、抗生物質や抗ガン剤等の薬液を血管、膀胱等
に少しずつ注入する方法として、弾性材料からなるバル
ーンに薬液を収納し、バルーンの収縮力を利用して薬液
を長時間にわたって血管等に持続注入する装置として、
特開昭５０−１０８７９０号公報等が知られており、ま
たバルーン材料としては薬液を充填したバルーンの内圧
を薬液の排出が終わるまでほぼ一定速度で供給すること
ができる材料が好ましく、そのような材料として特公昭
５９−４８８８１号公報に合成ポリイソプレンが挙げら
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、かかるバルーン材料を用いた薬液注入装
置は、薬液を長期間バルーン内に貯蔵保持しておくと、
バルーンが破袋することがあり、バルーン内部の薬液が
患者に直接触れたりして危険である。また、薬液を充填
して膨張したバルーンの形状が安定化しないために性能
が不安定になるｆ頃向があった。

（！ｆ！ｆｆを解決するための手段〕 本発明者等はかかる課題を解決するために、種々検討し
た結果、本発明に到達した。

すなわち、本発明は加圧状態で薬液を貯蔵し、かつ開口
部から薬液を注入および流出する弾性材料からなるバル
ーン部と、前記バルーン部を収納し、その開口部に薬液
注入部および薬液流出部が固着されてなるハウジングと
、前記薬液流出部から延びた薬液流通路と、該流通路に
配置された薬液量を制御するための流量１制御部とから
なるバルーンインフューザーにおいて、前記弾性材料か
らなるバルーン部の応力がエネルギー弾性の一部を欠如
してなるバルーンインフューザーである。

また本発明は前記バルーンインフューザーにおいて、未
処理の弾性材料からなるバルーンに液体または気体を薬
液充填予定量以上に充填し、次いで液体または気体の一
部を除去して１時間以上バルーンの膨張状態を保持する
前処理を施したバルーン部を使用するバルーンインフュ
ーザーである。

（作用〕 本発明は薬液をバルーン内に充填して膨張したバルーン
の収縮力を利用して、バルーン内の薬液を患者に注入す
るものであり、その際未処理の弾性材料からなるバルー
ンを前処理して一次弾性ヒステリシス曲線の応力からエ
ネルギー弾性の一部を欠如したバルーンを使用するもの
であり、バルーン膨張時の応力は未処理のバルーンより
小さいために、バルーンの保持時の破袋が少ないし、応
力−歪曲線がなすヒステリシス、すなわち応力曲線と歪
曲線がなす面積が未処理のバルーンより小さいために一
定速度を持続して、バルーン内の薬液を患者に注入する
ことができるし、また膨張時のバルーンを一定の形状に
することができる。

〔実施例〕

以下実施例で本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明のバルーンインフューザーの一実施例の
平面図、第２図は第１図に示すバルーンインフューザー
のバルーン部であって薬液を充填した時の様子を示す拡
大断面図、第３図および第６図はバルーンの応力−歪曲
線図、第４図は第３ニ示シタバルーンを使用した時のバ
ルーンインフューザーの液量排出線図、第５図は第４図
の時間当たりの液量排出線図を示す。

図中Ａはバルーン部、１は外軸、２は内軸、３はバルー
ン、６はハウジング、１２は分岐路、１５は薬液注入用
栓体、１７はクランプ、１８は流量制御部を示す。

第１図および第２図において、バルーン部Ａは薬液が充
填される部分であるとともに、該薬液を人体の注入加除
へ移動せしめる駆動部分であり、円筒状外軸１と、該外
軸１内に滑動自在に内装されてなる内軸２と、これらの
両軸の外部に設けられたバルーン３と、前記外軸１の一
端であって、内軸２が内装される側と反対側の端部に接
続された薬液流入部および薬液流出部とで抗生されてい
る。外軸１および内軸２はポリカーボネート、ポリエチ
レン、ポリプロピレン等の合成樹脂からなる。バルーン
３は筒状の形状をしており、外軸１および内軸２を被覆
するように両軸の外部に設けられており、その一端は外
軸ｌにまた他端は０リング５または金属の螺旋状止め栓
等のシール手段によって気密に密着固定されている。外
軸ｌの内部は内軸２が滑動する部分であるとともにバル
ーン３内に充填された薬液が人体へ徐々に流出する時の
流路でもある。従って、外軸１の内面と内軸２の外面と
の間には、０．５〜３鴫程度のクリアランスを設けるよ
うにするのが好ましい、バルーン３は患者への薬液注入
量、注入時間等に応じて種々の大きさ、肉厚のものを用
いることができ、本発明に限定されるものでないが、概
ねの値を示すならば、外形は２〜３０ｍであり、肉厚は
０．１〜２．０鵬であり、また長さは３〜３０ｃｍであ
る。バルーン３は薬液を充填することによって半径方向
とともに長手方向にも膨張しうる構造になっている。内
軸２はバルーン３の動きに付随して外軸１内を出たり入
ったりし、その位置とバルーン３内に残っている薬液の
量との関係は一定であるので、後述するハウジング６に
目盛を設けることによって薬液の流出量を確認すること
ができる。

バルーン３は弾性材料からなるバルーン部の応力がエネ
ルギー弾性の一部を欠如してなるものであり、未処理の
弾性材料からなるバルーンに液体または気体を薬液充填
予定量以上に充填し、次いで液体または気体の一部を除
去して１時間以上バルーンの膨張状態を保持する前処理
を施して製造される。

エネルギー弾性の一部を欠如した弾性材料からなるバル
ーン３は未処理の弾性材料からなるバルンと比べて、膨
張時の応力は若干低下するが、バルーンの膨張時と収縮
時のなすヒステリシス曲線の歪時の応力差が小さくなる
。その結果、バルーン内に充填した薬液をほぼ一定速度
で人体に注入することができる。未処理の弾性材料から
欠如するエネルギー弾性の割合は好ましくは２０〜９０
％、特に３５〜７５％が好ましい、かかるバルーンは未
処理の弾性材料からなるバルーンに気体または液体を薬
液充填量以上に充填し、次いで気体または液体の一部を
排出し、その状態で１時間以上バルーンを保持すること
によって製造される。バルーンに充填する気体または液
体の充填量はバルーンの薬液充填量以上であるが、バル
ーンの実使用時の圧力より少なくとも１０％、好ましく
は２０〜５０％である。使用する気体としては空気また
は不活性ガス、液体としては水が好ま　しい。気体また
は液体の排出量は少なくとも３％、好ましくは１０〜３
０％であり、保持時間は１時間以上、好ましくは１日以
上、更に好ましくは１〜２週間である。バルーン材料と
してはシリコーンゴム、ブチルゴム、ニトリルブタジェ
ンゴム、ポリ−１，４−ブタジェン、ポリイソプレン、
ポリウレタン、ブタジェンスチレン共重合体などの弾性
重合　体または天然ゴム、これらの重合体混合物、ラミ
ネート等が挙げられる。

ハウジング６はバルーン３が外部の物体に触れて破損す
るのを防止するとともに、バルーン自体のピンホール等
の欠陥によってバルーンから液洩れが発生した場合に、
外部に薬液が飛散しないように薬液を密封する機能を有
している。ハウジング６はポリ塩化ビニル、ポリプロピ
レン、ポリカーボネート等の合成樹脂からなるのが好ま
しい。

ハウジング６は薬液の注入状況を外部から目視にて観察
できるように透明な材料からなるのが好ましい。

ハウジング６は万一バルーン３が破損しても、薬液が外
部に洩れないようにバルーン部Ａを密封状態で覆うもの
であるが、内部を完全に気密状態にすると、バルーン３
内に薬液を注入するにつれて内部の空気が圧縮されて圧
力が高くなり、ある程度以上には薬液を注入することが
できなくなる不都合が生じる。そごで、ハウジング６の
適宜の箇所に空気抜きの開口部７を形成し、該開口部７
に空気は通過するが、薬液は通過させない疎水フィルタ
ー８が設けられている。疎水性フィルター８の材質とし
ては、ポリエステル、弗素樹脂あるいは両者のラミネー
ト等が挙げられる。

外軸１の一端であって、内軸２が内装される側と反対側
の端部には薬液流入部および薬液流出部（以下接続部と
いう）１０が接続されている。この接続部１０は薬液の
バルーン内への流入または薬液のバルーンからの流出の
通路となる部分である。

接続部１０のハウジング６の反対側の端部には分岐路１
２が接続されている０本実施例では、この分岐路１２は
Ｙ字管で構成されている。分岐路１２は薬液流入路１３
と薬液流出路１４とからなっており、ポリオレフィン、
ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート等で作製されている
。薬液流入路１３の先端には注射器（図示せず）等を利
用して薬液をバルーン３内に注入することができる薬液
注入用栓体１５が設けられている。薬液注入用栓体１５
はシリコーンゴムなどのゴム状弾性体からなり、耐刺通
性（薬液注入針を多数回突き刺しても液密性が保持され
、内部の薬液が洩れないような性質をいう）に優れた栓
体をうることができる。

一方、薬液流出路１４の先端には、薬液流出チューブ１
１が接続されており、このチューブ１１は薬液の流れを
随時停止させることができるクランプエフと後述する流
量制御部１８を有している。

流量制御部１８は薬液の流量を制御する部分であり、本
実施例では極細のパイプで構成されている。

パイプはステンレスなどの金属、セラミックまたはポリ
オレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエステルなどの合成
樹脂が使用され、その内径は１０〜５００μ、長さは１
〜５０００ａｏである。パイプの内径がＩＯμ未満であ
ると、薬液中の空気の混入などで薬液の流れが停止する
傾向があり、５００μを超えると、薬液流量の制御が困
難になる傾向がある。パイプの長さが１鵬未満であると
、薬液量の制御が困難になる傾向がある。また、５００
０ＩＩＩＩ１１を超えると、装置が大きくなりすぎる傾
向があるが、その際にはパイプをバネ状またはスパイラ
ル状の捲縮構造にして軸方向にある程度伸縮しうるよう
にし、パイプをケーシング内に収納することで流量制御
部１８を小型化することができる。

薬液流出チューブ１１の先端部にはルアーテーパ−にな
った接続具１９が設けられており、該接続具Ｉ９を介し
て静脈針やＰＳｖセクトなどが接続される。

接続具１９には、静脈圧などにより薬液が逆流するのを
防止するために逆止弁（図示せず）を設けてもよい。

次に、本発明のバルーンインフューザーの使用方法を第
１図に基づいて説明する。

薬液の注入は、例えば注射器の注射針を薬液注入用栓体
１５に刺し込んでバルーン３内に薬液を充填する。この
際薬液が人体側へ流出しないようにクランプ１７を停止
の状態にしておく必要がある。

所定の量の薬液の充填が終わると、注射針を薬液注入用
栓体６から抜き取る。その後は実際の薬液注入箇所に応
じて患者の体内に薬液の注入が行われる。

実施例エ シリコーン製バルーン（内径６　、８　ｒｍ　、外径８
．４鵬、肉厚０．８ｍｍ）内に空気をゲージ圧２３０ｍ
ｍｌ（ｇになるまで吹き込んだ後、バルーン内の空気を
除去してゲージ圧１８５ｍｍＨｇまで下げ、４日間放置
したところ、ゲージ圧はＩ　１０　ｒｒｍ　Ｈ＆まで下
った。バルーン内のゲージ圧は圧力モニター（コスモ計
器製０Ｐ−３１０）で測定した。このように前処理した
バルーンは処理前よりエネルギー弾性力の一部が欠如し
た応力を有し、第３図の応力−歪曲線にみられるように
、薬液量の増加に対して、バルーンの内圧は殆ど変わら
ない状態を示し、また薬液排出時もほぼ一定の圧力で供
給することができる。バルーンを第１図に示すバルーン
インフューザーに組み込み、６０Ｉｄの生理食塩水を注
射器で栓体１５からバルーン内に充填した。次いで極細
のステンレスバイブ（外径０．３ｍｍ、内径０．１ｍｍ
、長さ２５０ｍｍ）の流量制御部を用いて、バルーン内
の薬液を接続具１９に取りつけた静脈針から滴下した。

この時のバルーン内の薬液量とバルーン内圧の関係を第
３図に示す、またバルーン内の薬液の排出時間に対する
排出量の関係を第４図に示す。更にバルーン内の薬液の
排出時間に対する時間当たりの排出量の関係を第５図に
示す。

比較例１ 実施例１において、シリコーン製バルーンを前処理せず
に、実施例１で使用したバルーンインフューザーに取付
けて、実施例１と同様に薬液をバルーン内に充填した後
、バルーン内の薬液を排出した。その結果を第３〜５図
に示す。

第３〜５図で明らかなように、前処理した実施例１のバ
ルーンインフューザーはバルーン内の薬液排出時のバル
ーン内圧の変化が少ないために、未処理の比較例１のバ
ルーンインフューザーと比較して、長時間に亙ってほぼ
一定の排出量で薬液を供給することができる。

実施例２ 小時ゴム社製天然ゴムバルーン（内径５ｍ、外径７ｍｓ
、肉厚１９）内にゲージ圧が６５０ｍｍＨＨになるまで
水を充填した後、バルーン内の水を一部除去してゲージ
圧５００　ＷＨＨにし、２日間この状態を保持した。こ
のように前処理したバルーンは処理前よりエネルギー弾
性力の一部が欠如した応力を有し、このバルーンを実施
例１で使用したバルーンインフューザーに取りつけて６
０ｄの生理食塩水を充填したバルーンインフューザーは
第６図の応力−歪曲線にみられるように、薬液の増加量
に対してバルーンのなす膨張圧とバルーン内の薬液を排
出する時になすバルーンの収縮圧との差が小さく、バル
ーン内の薬液がほぼ一定の流出速度で排出することを示
している。またこの前処理したバルーン２０個に水をゲ
ージ圧５００　ｍ　Ｈｇまで充填し、１０日間耐久テス
トしたところ、１個も破損がなかった。

比較例２ 実施例２において、天然ゴム製バルーンを前処理せずに
、実施例１で使用したバルーンインフューザーに取りつ
けて、実施例２と同様に薬液をバルーン内に充填した後
、バルーン内の薬液を排出した。その時の薬液量に対す
るバルーンのなす圧力との関係を第６図に示す。

第６図にみられるように、比較例２の応力−歪曲線は膨
張時と収縮時のなす応力差が実施例２と比較して大きく
、バルーン内の薬液の流出速度が一定でない、またこの
バルーン１０個に水をゲージ圧５００　ｍ　Ｈｇまで充
填し、１０日間耐久テストしたところ、５日以内に１０
個のバルーンが破裂した。

〔効果〕

本発明のバルーンインフューザーは予め前処理して一次
弾性ヒステリシス曲線の応力からエネルギー弾性力の一
部を欠如したバルーンを使用するので、バルーン内の薬
液をほぼ一定の速度で患者に注入することができる。

また本発明のバルーンインフューザーはバルーン膨張時
の応力が未処理のバルーンと比較して小さいために、薬
液保持時のバルーンの破袋が少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のバルーンインフューザーの一実施例の
平面図、第２図は第１図に示すバルーンインフューザー
のバルーン部であって薬液を充填した時の様子を示す拡
大断面図、第３図および第６図はバルーンの応力−歪曲
線図、第４図は第３ニ示シタバルーンを使用した時のバ
ルーンインフューザーの液量排出線図、第５図は第４図
の時間当たりの液量排出線図を示す。 図中Ａはバルーン部、１は外軸、２は内軸、３はバルー
ン、６はハウジング、１２は分岐路、１５は薬液注入用
栓体、１７はクランプ、１ｇは流量制御部を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加圧状態で薬液を貯蔵し、かつ開口部から薬液を
   注入および流出する弾性材料からなるバルーン部と、 前記バルーン部を収納し、その開口部に薬液注入部およ
   び薬液流出部が固着されてなるハウジングと、 前記薬液流出部から延びた薬液流通路と、 該流通路に配置された薬液量を制御するための流量制御
   部とからなるバルーンインフューザーにおいて、 前記弾性材料からなるバルーン部の応力がエネルギー弾
   性の一部を欠如してなるバルーンインフューザー。
2. （２）未処理の弾性材料からなるバルーンに液体または
   気体を薬液充填予定量以上に充填し、次いで液体または
   気体の一部を除去して１時間以上バルーンの膨張状態を
   保持する前処理を施したバルーン部である請求項１記載
   のバルーンインフューザー。